Methods of designing of compositional microprogram control units with mutual memory

摘要

In the article four designing methods of Compositional Microprogram Control Unit (CMCU) will be described and compared. The first one -with mutual memory - is traditional way of synthesis of CMCU. Here operational vertices of the initial flow chart that describes the functionality of control units are replaced with operational linear chains that permit to minimize the number of internal states of the controller. Three remaining methods are based on the CMCU with mutual memory; however there are additional improvements that allow reducing the number of logic elements that are required for implementation of CMCU on programmable device. Detailed results of investigations will be shown in the paper. Authors have performed researches where over 100 benchmarks (descriptions of CMCU) were designed with all four methods and implemented on an FPGA. Results of implementation will be studied and analyzed in detail and described in the paper.%W referacie zaprezentowane zostaną cztery metody projektowania mikroprogramowanych jednostek sterujących. Pierwsza metoda to tradycyjny sposób syntezy sterownika o adresowaniu wspólnym. Na jej podstawie opracowane zostały trzy inne metody projektowania mikroprogramowanych układów sterujących. Wprowadzono modyfikacje w strukturze sterownika, których głównym celem była redukcja liczby wykorzystanych elementów logicznych podczas implementacji systemu w matrycach FPGA. W artykule przedstawione zostaną szczegółowe wyniki badań przeprowadzonych przez autorów. Każdy sterownik zaprojektowano wszystkimi czterema metodami, a następnie przeprowadzono operacje syntezy oraz implementacji. Końcowe wyniki zajętości poszczególnych wersji w programowalnych matrycach FPGA zostaną szczegółowo przeanalizowane.